淺談10KV及以下變電所設(shè)計(jì)
　　黎榮山
　　中國(guó)化學(xué)工業(yè)桂林工程有限公司
　　摘要：在工程電氣專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)中，變電所的設(shè)計(jì)是否合理、規(guī)范，不僅影響到設(shè)備運(yùn)行和檢修，同時(shí)也可能影響整個(gè)電網(wǎng)安全運(yùn)行。針對(duì)多年來(lái)在10KV及以下變電所設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)的一些問(wèn)題，依據(jù)國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，并提出改進(jìn)意見(jiàn)。
　　關(guān)鍵詞：變電所存在問(wèn)題規(guī)范改進(jìn)意見(jiàn)
　　一、設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題
　　1. 主變壓器容量，臺(tái)數(shù)及形式選擇
　�。�1） 變壓器容量偏小
　�。�2） 變壓器數(shù)量不夠
　�。�3） 變壓器形式不合理
　　2. 接地系統(tǒng)描述錯(cuò)誤
　　3. 電氣設(shè)備選擇
　　（1） 低壓斷路器分?jǐn)嗄芰ζ��?BR>　�。�2） 電源進(jìn)線(xiàn)安全性不合理
　　（3） 電纜選擇不合理
　　4. 變電所布置
　�。�1） 變電所位置不合理
　　（2） 變電所安全出口不合理
　�。�3） 設(shè)備操作通道尺寸偏小
　　二、原因分析及解決方案
　　1.主變壓器容量，臺(tái)數(shù)及形式選擇
　　(1) 主變壓器容量的選擇。為了保證供電可靠性，避免一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)影響供電，變電所中一般裝設(shè)兩臺(tái)及以上主變壓器。但在工程設(shè)計(jì)中，變壓器容量選擇偏小，其原因主要是設(shè)計(jì)時(shí)僅考慮兩臺(tái)變壓器各供1/2負(fù)荷。據(jù)GB50053－94《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》中第3.3.2條規(guī)定：裝設(shè)兩臺(tái)及以上變壓器的變電所，當(dāng)其中任一臺(tái)變壓器斷開(kāi)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能滿(mǎn)足一、二級(jí)負(fù)荷用電。所以變壓器容量的選擇除應(yīng)滿(mǎn)足總負(fù)荷要求外，還應(yīng)根據(jù)一、二級(jí)負(fù)荷容量較驗(yàn)，否則當(dāng)一、二級(jí)負(fù)荷容量所占比例較大時(shí)，變壓器容量選擇偏小，給運(yùn)行和檢修帶來(lái)不便。
　　(2) 變壓器數(shù)量的設(shè)置。在低壓配電室設(shè)計(jì)中，僅安裝一臺(tái)變壓器及一路電源進(jìn)線(xiàn)，其主要原因是設(shè)計(jì)時(shí)僅根據(jù)用電負(fù)荷容量來(lái)考慮，覺(jué)得負(fù)荷容量不大，一臺(tái)變壓器足以滿(mǎn)足。據(jù)GB50052－95《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中第2.0.6條規(guī)定：二級(jí)負(fù)荷的供電系統(tǒng)，宜由兩回路線(xiàn)路供電。所以為了保證供電可靠性，變壓器數(shù)量的選擇除應(yīng)滿(mǎn)足總負(fù)荷容量要求外，還應(yīng)根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)是否含有一、二級(jí)負(fù)荷確定。
　　(3) 變壓器形式的選擇。最近幾年，TN系統(tǒng)已普遍被采用，但在工程設(shè)計(jì)中，仍有選用Y，yn0結(jié)線(xiàn)組別的變壓器，其原因主要是不清楚D，yn11結(jié)線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。據(jù)GB50052－95《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中第6.0.7條規(guī)定：“在TN及TT系統(tǒng)接地型式的低壓電網(wǎng)中，宜選用D，yn11結(jié)線(xiàn)組別的三相變壓器作為配電變壓器”。因?yàn)镈，yn11結(jié)線(xiàn)比Y，yn0結(jié)線(xiàn)的變壓器具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）有利于抑制高次諧波電流。2）有利于單位相接地短路故障的切除。3）能充分利用變壓器的設(shè)備能力。所以應(yīng)優(yōu)先選用D，yn11結(jié)線(xiàn)變壓器。
　　2、接地系統(tǒng)描述錯(cuò)誤。工程設(shè)計(jì)時(shí)，在設(shè)計(jì)說(shuō)明中把三相四線(xiàn)制的TN－S系統(tǒng)誤稱(chēng)為三相五線(xiàn)制。其主要原因是對(duì)接地系統(tǒng)概念混淆不清。據(jù)GB50054－95《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》第37頁(yè)“名詞解釋”中已明確指出，“三相四線(xiàn)制是帶電導(dǎo)體配電系統(tǒng)的型式之一，三相指L1、L2、L3三相，四線(xiàn)指通過(guò)正常工作電流的三根相線(xiàn)和一根N線(xiàn)，不包括不通過(guò)正常工作電流的PE線(xiàn)”。所以TN－S接地型式配電系統(tǒng)屬三相四線(xiàn)制。
　　3、電氣設(shè)備選擇
　　(1) 低壓斷路器分?jǐn)嗄芰ζ�小。目前斷路器已被廣泛用于作配電線(xiàn)路的短路保護(hù)和過(guò)載保護(hù)。在低壓配電室設(shè)計(jì)時(shí)，低壓柜較小電流的出線(xiàn)回路選用微型斷路器（如：C65N/H），其主要問(wèn)題是沒(méi)有進(jìn)行短路電流計(jì)算，僅按負(fù)荷額定電流值選用電器。據(jù)GB50054－95《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》第2.1.1條規(guī)定：用于斷開(kāi)短路電流的電器，應(yīng)滿(mǎn)足短路條件下的通斷能力。低壓配電柜處短路電流值約為30KA~50KA（視系統(tǒng)短路容量、變壓器容量及位置而定，也許有不同值）。微型斷路器（C65N/H）的分?jǐn)嗄芰�僅分別為6kA、10kA,所以選擇斷路器應(yīng)先計(jì)算其出口端的短路電流，低壓配電柜中不宜選用微型斷路器，改用短路分?jǐn)嗄芰Ω�高的塑殼斷路器�?BR>　　(2) 電源進(jìn)線(xiàn)安全性不合理。工程設(shè)計(jì)時(shí)，電源從建筑外引入，此電源箱的進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)僅采用普通斷路器，據(jù)GB50054－95《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.0.10條規(guī)定：由建筑物外引入的配電線(xiàn)路，應(yīng)在室內(nèi)靠近進(jìn)線(xiàn)點(diǎn)便于操作的地方裝設(shè)隔離電器。由于市場(chǎng)產(chǎn)品的多樣性，不是所有的斷路器均具有隔離功能，所以工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在電源進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)前加裝隔離電器，或表明此進(jìn)線(xiàn)斷路器需具有隔離功能。
　　(3) 電纜選擇不合理。
　　1） 電纜選型。YJV型交聯(lián)聚乙烯電纜和VV型聚氯乙烯電纜，是工程建設(shè)中普遍選用的兩種動(dòng)力電纜。YJV型交聯(lián)電纜與VV型電纜相比，雖然價(jià)格略貴(5~10%)，但具有外徑小、重量輕、載流量大、壽命長(zhǎng)等顯著優(yōu)點(diǎn)，因此在工程設(shè)計(jì)中宜選用YJV型交聯(lián)聚乙烯電纜，在爆炸氣體性環(huán)境內(nèi)采用橋架敷設(shè)時(shí)宜采用阻燃型電纜。
　　2） 電纜截面選擇。電纜作為導(dǎo)體的一種，其截面選擇應(yīng)滿(mǎn)足GB50217－94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.7章要求。其中之一條為：電纜壓降需滿(mǎn)足要求。工程使用中，出現(xiàn)設(shè)備無(wú)法正常工作，其相當(dāng)一部分原因是其電源電纜截面選擇時(shí)偏小導(dǎo)致電纜壓降過(guò)大，用電設(shè)備端電壓過(guò)低。所以電纜截面的選擇除了載流量要滿(mǎn)足計(jì)算電流要求外，還應(yīng)按電壓損失進(jìn)行校驗(yàn)。
　　4、變電所布置
　�。�1） 變電所位置不合理。在工程設(shè)計(jì)中，變電所為多層建筑或其位于地下室時(shí)，配電室正上方為常積水區(qū)域（如：廁所），或變電所與常積水區(qū)域共用隔墻。據(jù)GB50053－94《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》中第2.0.1條規(guī)定，其中一點(diǎn)要求是所址不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方，且不宜與上述場(chǎng)所相貼鄰。此時(shí)應(yīng)調(diào)整配電室或集水場(chǎng)所的位置，或讓土建專(zhuān)業(yè)在配電室與其上方集水場(chǎng)所間增加一層隔板，或在共用隔墻處增加一面墻。
　�。�2） 變電所安全出口不合理。工程設(shè)計(jì)時(shí)，配電柜后通道的出口數(shù)量不滿(mǎn)足規(guī)范要求。作為規(guī)范強(qiáng)制性條文，GB50053－94《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.2.6條規(guī)定“配電裝置長(zhǎng)度大于6m時(shí)，其柜后通道應(yīng)設(shè)兩個(gè)出口，低壓配電裝置兩個(gè)出口間的距離超過(guò)15m時(shí)，尚應(yīng)增加出口�！边@一條要強(qiáng)制執(zhí)行的理由，是為了當(dāng)高壓柜、低壓柜內(nèi)電氣設(shè)備有突發(fā)性故障時(shí)，在柜后的巡視或維修人員能及時(shí)離開(kāi)事故點(diǎn)。
　�。�3） 設(shè)備操作通道尺寸偏小。低壓配電柜前、柜后通道寬度不滿(mǎn)足規(guī)范要求。如柜后距墻為800mm或靠墻安裝，抽屜式低壓柜雙排面對(duì)面布置時(shí)僅相距1800mm.根據(jù)規(guī)范GB50053－94《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.2.9條規(guī)定，低壓配電室內(nèi)成排布置配電柜的柜前、柜后的通道最小寬度為：其柜后通道，固定式和抽屜式均為1000mm；其柜前通道，抽屜式雙排面對(duì)面布置為2300mm。只有當(dāng)建筑物墻面遇有柱類(lèi)局部凸出時(shí)，凸出部分的通道寬度可減少200mm.
　　三、小結(jié)
　　綜上所述，在變配電所設(shè)計(jì)中還存在各種各樣的問(wèn)題。為使我們的設(shè)計(jì)成果能更好的為項(xiàng)目服務(wù)，為項(xiàng)目增值，我們需掌握規(guī)范要求，不斷學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，進(jìn)行設(shè)計(jì)工作總結(jié)，及時(shí)分析項(xiàng)目設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)及教訓(xùn)，實(shí)施持續(xù)改進(jìn)。
　　主要參考文獻(xiàn)及資料：
　　1. GB50053－94《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》
　　2. GB50052－95《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》
　　3. GB50054－95《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》
　　4. GB50217－94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》
　　5. GB50058－92《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》

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